1,教材(数据库系统工程师教程(第四版))
重点,
7,8,12
2,计算机硬件基础知识
其中运算器运算分为:算术运算与逻辑运算
算术逻辑单元:负责具体计算,如做的是1+1=2的事
累加寄存器:主要是提供一个工作区.将1,1从内存中取出来.并将算术逻辑单元的计算结果,也存在里面,方便计算1+1+1.变成了2+1
数据缓冲寄存器:主要是解决,cpu与内存,外设操作速度上的差异,起到缓冲作用.
psw就主要负责结果的状态.
这里注意指令寄存器中存放的是指令,而pc寄存器存放的是一个地址.控制器也不仅仅由这四部分组成
如上图,cpu开始工作时,pc中存放第一条指令的地址001,如果程序顺序执行,那么cpu在取出001地址之后,就会自动+1,pc中值为010,所以pc中要么是第一条指令的地址,要么是下一条指令的地址.
ar存放的是当前访问的内存单元的地址.内存可以存储指令与数据.
id,指令译码器,主要翻译指令寄存器中的这条指令的操作码部分,这决定了要进行什么样的操作(如:加减乘除)
注意在运算器与控制器中出现的寄存器,是用寄存器.功能特定.
例子:注意小数点前的一位权值为0.
首先,写出权值,再对应相加.
100转换为二进制,有两个注意点
(1),除到0为止
(2),余数需要倒过来写.
100转8进制,同时,只要把2换为8就好了
数据总线是双向的,因为cpu可以写入内存数据,内存也可以传入数据给cpu.
地址总线是单向的,因为cpu知道内存地址就可以了.
而控制总线其中的每一条都是单向的,但是总体呈现的是双向的.如上图.
第一种的例子是:鼠标键盘,无条件的随时准备就绪
第二种的例子是:打印机,需要先确定打印机是否准备好.不能同时多个任务.
这种方式中需要cpu等待外设准备好
第三种方法:外设准备好之后,发出一个中断,cpu可以去进行别的任务,收到中断后,先保存现场,再去处理中断,之后再在原本的现场,继续执行.
第四种方式,为直接内存存取.由dmac控制器直接完成,从而节约cpu的使用.
首先,第一题选c,而不是选a,因为a只是告诉了中断的地点,而并没有告诉cpu要做什么事情.
第四题选d,很好理解.
其中第八题,首先机械硬盘是外存.其次硬盘是由很多的盘片组成,并且每个盘片上有很多磁道,有一个磁头.在硬盘寻找数据的时候,要先从磁头,找到对应的磁道数,这就是平均寻道时间,之后,在该磁道上,需要磁盘旋转,找到对应的数据,这就是磁盘转速.
所以性能指标,不包含磁盘数与磁道数.选b
其中第14题,选b.需要占用一个总线周期.
3,计算机体系结构与存储系统
这一部分了解.教材(14-16)
这里流水线技术,就是第一步结束后,不再等待第二步和第三步,而直接取第二条指令.
这样,执行100条指令的时间,主要取决于三个步骤中耗时最长的一步.时间节约在,第一步第二步的时间被压缩在第三步执行时间中,所以采用流水线技术,以该例子说明,总时间为第一步,加第二步(在第一条时执行)再加100倍的第三步.
在上面的例子中,实际吞吐率为100/303(单位时间内执行的指令数),而根据定义,得到的是最大吞吐率.
题目中,首选最大吞吐率.
教材4-7,选择性阅读.
cpu可能会等待内存存取数据.
这个高速缓存cache区域,可以理解为缩小的内存区域,所以只能存储内存区域的部分数据,当cpu没有查询到想要数据时,就需要用替换算法把cache中的某些数据替换为需要的数据.并且用到了地址映射.注意cpu给的是主存中的地址.
程序的局部性原理是指:程序可能会反复调用同一数据.
注意:主存每个区与cache大小相同.还有1kb=1024b.
如果要同时,访问主存中第0区和第1区第0块的内容,就无法同时调入到cache中,这就是块冲突.
主存与cache容量相同.
全相联映象的缺点就是,需要额外存储内存与cache的块的对应关系.并不简单明了.
组相联映象是指:在分块的基础上,将几块分为一组.
对于组采用直接映象方式,每一组中的块用全相联映象.
如第0区和第一区到第63区的第一组都必须放在cache中的第一组,但是可以将第0区的第一组的第一块和第1区的第一组的第一块,放在同一个cache区域.
上图内容为了解内容.
数据的存储方式,如上,一般来说,一个字节就说8比特
这是32位与64系统的区别
在内存中,每一个字节需要给一个地址,而不是每一个比特都分配一个地址.8字节用3位就可以表示其地址.4096字节(4kb)用12位2进制表示其地址.
那么例子中存储一个主存地址,需要多少位呢?(注意大写的B表示字节,b表示比特.)
就说6+5+9=20位,那么就会发现1mb也等于2的20次方,可以说,这种方法并没有节约地址存储位数.
第一题选b,先算出字节数.
在这里,第一题和第三题是记忆点,第二题可以将存储空间写为2000H或者用二进制位数表示为1444=13,13-10=3,所以为8k大小.
第二道题是一个记忆点.类似于cache一样的地址映射,而扩大逻辑存储空间,其实物理上并不存在.
第三题需要4片.
注意第四题,选择c通用寄存器,因为寄存器大多数位于cpu内部,接下来才是cache.
第五题选a
注意第一题答案是超长指令字.
第三题,应该选择c,这道题最后得到104ffH的大小,将其转化为2进制再计算.
1表示2的16次,所以最后结果为64+1.
第四题选a.这道题的c选项问题在于不是线性提高的.
其中第四题,risc为精简指令集,cisc为复杂指令集.
risc使用的是超流水线技术,所以a错误,b选项相反.
c选项,risc使用大量的寄存器,所以才会使用优化编译技术.
d是正确的.
